CN105605929A - 一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，包括窑炉，还包括微压控制系统和废气综合处理系统，所述微压控制系统包括差压式微压变送器、缓冲罐、中继风机以及可编程逻辑控制器，所述废气综合处理系统包括电捕焦油器、喷淋塔、冷凝器及引风机；本发明解决了窑炉内压力波动较大、不便调节等问题，并对窑炉排放的相关废气进行有效处理，符合循环经济产业的理念，在微压控制方面和废气处理方面简单、可靠、可行，适合大范围推广使用。

Description

一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置

技术领域

本发明涉气氛窑炉生产工艺，特别是一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，针对窑炉烧结过程所需的微压精确控制，并对窑炉产生的废气进行综合处理。

背景技术

目前，工业气氛窑炉在烧结某些原料过程中，需保证极低的氧含量和排气的通畅，才能烧结出高质量的产品，窑炉内压力越高，氧含量就会越低，排气阻力就会越大，反之亦然。可见，窑炉压力与氧含量呈负相关性关系，尤其是磷酸铁锂的烧结过程，一方面对氧含量要求更为苛刻，要求炉压不能过低，否则产品很容易会被氧化，另一方面炉压偏高也会降低烧结出的产品质量。因此，为保证窑炉良好的烧结气氛，需要保证炉内特定的微压范围。目前，窑炉的压力控制主要采用手动调节阀门的开启程度来保证窑炉的微正压范围，然而这需要经常观察窑炉压力，而且手动调节并不精确、存在人员疏忽问题，很容易造成产品质量的不稳定。另外，目前窑炉废气的处理装置比较单一，多数厂家的废气处理装置并不完善，尚停留在表面工作，而且不兼顾窑炉气氛。综上所述，从产品质量和环保综合考虑，现有的设备无法满足窑炉微压的精确控制和窑炉废气后续的综合处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，从根本上解决窑炉压力不稳定的问题，使窑炉的烧结气氛处于正常状态，并对窑炉所排废气进行综合处理。

为此本发明设计采用如下方案：

一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，包括

窑炉，还包括微压控制系统和废气综合处理系统，所述微压控制系统包括差压式微压变送器、缓冲罐、中继风机以及可编程逻辑控制器，所述差压式微压变送器安装于窑炉上，所述窑炉的排气口与缓冲罐的进气口连接，所述缓冲罐的出气口与中继风机的进风口连接，所述可编程逻辑控制器通过控制线分别与差压式微压变送器和中继风机连接；

所述废气综合处理系统包括电捕焦油器、喷淋塔、冷凝器及引风机，所述中继风机的出风口与电捕焦油器的进风口连接，所述电捕焦油器的出风口与喷淋塔的进口连接，所述喷淋塔的出口与冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口与引风机的进风口连接。

优选的，所述缓冲罐内设有若干层挡板。

优选的，所述电捕焦油器的顶部设有热水清洗口，电捕焦油器的底部设置焦油排放口。

优选的，所述喷淋塔为旋流板塔，喷淋塔的底部连接有喷淋泵，所述喷淋泵通过管路与设置在喷淋塔内上部的喷头连接，喷淋塔的顶部设有清洗入口。

优选的，所述冷凝器为列管式换热器，冷凝器的底部设有焦油排放口。

优选的，所述引风机均为变频风机。

本发明的有益效果在于：

本发明通过检测到窑炉内压力来控制中继风机频率的方式达到窑炉微压精确控制的目的，于窑炉出口设置中继风机（排风机），窑炉本体安装压差式微压变送器，压差式微压变送器检测的压力信号传递给可编程逻辑控制器（PLC），PLC分析搜集到的压力信号与压力设定值对比分析，进而反馈调节中继风机的频率，以保证窑炉内理想的微压范围。压力信号的输出为模拟量，PLC不断的将读入的压力信号与设定值进行闭环比较，根据差值分别选择相应的方式对风机频率进行调节，窑炉压力随之发生相应的变化。后续过程中，废气经过中继风机后，相继经过电捕焦油器、喷淋塔、冷凝器、引风机后高空达标排放，引风机对中继风机起到协同作用，调节引风机的抽风力度，保证中继风机的工作频率在理想的工作范围：30-50HZ，引风机可一方面将中继风机排出的废气引流至后续的处理系统，另一方面跟中继风机协同配合，始终保持中继风机的频率在理想范围内，并降低中继风机的负荷。

利用本发明的装置，可使窑炉内压力能够自动闭环控制，避免了手动调节的弊端（调节幅度大、人员疏忽等）；窑炉内的压力能够得到精确控制，炉压波动小，稳定性得到了明显提高，避免了产品质量的波动，产品质量得到明显提升；同时本装置还可以对窑炉废气中的焦油、氨气、水汽的综合处理，兼顾窑炉气氛。

综上所述，本发明解决了窑炉内压力波动较大、不便调节等问题，并对窑炉排放的相关废气进行有效处理，符合循环经济产业的理念，在微压控制方面和废气处理方面简单、可靠、可行，适合大范围推广使用。

附图说明

下面结合附图就本发明的具体实施方式作进一步说明，其中：

图1是本发明的工艺设备连接示意图。

具体实施方式

参照图1所示的一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，包括窑炉17，还包括微压控制系统和废气综合处理系统。

微压控制系统包括差压式微压变送器1、缓冲罐2、中继风机3以及可编程逻辑控制器4（PLC），差压式微压变送器1用于检测窑炉17压力（几十帕），安装在窑炉17上能够良好反应炉压、不易堵塞的温区；缓冲罐2用于对窑炉17废气进行一定的稳压，其内部设置若干层挡板21，增加气体在其内部的停留时间，更利于稳压；中继风机3用于窑炉17的废气抽排。

窑炉17的排气口与缓冲罐2的进气口连接，所述缓冲罐2的出气口与中继风机3的进风口连接，可编程逻辑控制器4通过控制线分别与差压式微压变送器1和中继风机3连接，根据炉压设定值和差压式微压变送器1的检测信号，PLC控制中继风机的频率，中继风机3可耐高温（300℃）。

废气综合处理系统包括电捕焦油器5、喷淋塔8、冷凝器12及引风机16，中继风机3通过主风管与电捕焦油器5进口连接，主风管口径较大，降低中继风机3的排气阻力，电捕焦油器5出口与喷淋塔8进口连接，喷淋塔8出口与冷凝器12进口连接，冷凝器12出口与引风机16连接后，高空排放。

电捕焦油器5采用高压静电电离的方法对焦油进行吸附回收，顶部设置热水清洗口6，底部设置焦油排放口7，绝大部分焦油、部分水和少部分粉尘由此口排出。电捕焦油器5进出口可设置压力表，根据压差判断该设备是否该进行清洗，清洗液可采用80℃热水或氨水。

喷淋塔8为选用不易堵塞、吸收效果较好的旋流板塔，顶部设置除雾器，上部为吸收区域，下部为母液槽，均采用玻璃钢材质。喷淋塔8底部循环液通过喷淋泵9、喷淋管路10对塔内的废气进行循环喷淋，喷淋液为稀硫酸溶液。喷淋塔8顶部设有清洗入口11，清洗液为清水。喷淋塔内部可设置压力表，压力明显升高时，可对喷淋塔进行清洗。

冷凝器12采用列管式换热器，材质为石墨改性PP，底部为冷凝器液囤积区，采用循环冷却水作为冷却介质，废气与冷却水逆向接触换热。底部冷凝水和极少部分焦油通过排放口15排出。冷却水经冷却水进口14、冷却水出口13、及冷却塔不断的循环为冷凝器12提供冷却源。

引风机16为变频风机，采用变频风机是为确保系统的整体压力可调，使得中继风机3排出的废气在主风管内被引流至后续处理设备，而且能够调节中继风机3的运行状况，一旦中继风机3通过自身调节不能满足炉压要求，通过调节引风机来确保中继风机3正常工作，频率维持在30-50HZ。可平衡微压控制系统因异常状况造成失控状态，使微压系统在较短的时间内恢复运行。

本发明的基本工作过程如下：本发明装置运行前，先设定窑炉工作压力（如20-100Pa，波动范围为±5%）；差压式微压变送器在线检测窑炉压力，将信号传递给PLC，PLC比较压力设定值与压力检测信号，不断的对中继风机的频率进行调节，使得炉压在较小的范围内波动，满足窑炉的烧结气氛，整个微压控制系统采用闭环控制，PLC通过搜集的压力信号与压力设定值做闭环比较，来控制中继风机的频率，达到稳压的目的，能够良好的维持窑炉内的烧结气氛。

从中继风机排出的废气经电捕焦油器对其中的焦油进行静电捕捉后回收，使得废气中的绝大多数焦油得到去除，气体得到初步净化，然后到达喷淋塔；窑炉废气中的氨气经过喷淋塔喷淋洗涤后被吸收，在喷淋塔内含氨气体自下而上与喷淋的硫酸溶液进行逆向接触反应，绝大部分的含氨气体得到处理，生成的硫酸铵落入底部母液槽内；废气中的自身水分和喷淋塔带出的酸雾经过冷凝器后冷凝回收，并将电捕焦油器逃逸的极少部分焦油进行回收。系统末端的引风机，时刻为废气在各设备内的流动提供动力源，同时为中继风机提供协同作用，确保整个处理过程高效可靠。

以上所述，仅为本发明较佳具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，包括窑炉，其特征在于，还包括微压控制系统和废气综合处理系统，所述微压控制系统包括差压式微压变送器、缓冲罐、中继风机以及可编程逻辑控制器，所述差压式微压变送器安装于窑炉上，所述窑炉的排气口与缓冲罐的进气口连接，所述缓冲罐的出气口与中继风机的进风口连接，所述可编程逻辑控制器通过控制线分别与差压式微压变送器和中继风机连接；

所述废气综合处理系统包括电捕焦油器、喷淋塔、冷凝器及引风机，所述中继风机的出风口与电捕焦油器的进风口连接，所述电捕焦油器的出风口与喷淋塔的进口连接，所述喷淋塔的出口与冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口与引风机的进风口连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，其特征在于，所述缓冲罐内设有若干层挡板。

3.根据权利要求1所述的一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，其特征在于，所述电捕焦油器的顶部设有热水清洗口，电捕焦油器的底部设置焦油排放口。

4.根据权利要求1所述的一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，其特征在于，所述喷淋塔为旋流板塔，喷淋塔的底部连接有喷淋泵，所述喷淋泵通过管路与设置在喷淋塔内上部的喷头连接，喷淋塔的顶部设有清洗入口。

5.根据权利要求1所述的一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，其特征在于，所述冷凝器为列管式换热器，冷凝器的底部设有焦油排放口。

6.根据权利要求1所述的一种适用于气氛窑炉微压精确控制及废气综合处理装置，其特征在于，所述引风机均为变频风机。